目录
第一章前言 (1)
1.1洗衣机的分类 (1)
1.2洗衣机的发展历史 (1)
第二章全自动洗衣机的总体设计 (4)
2.1全自动洗衣机的设计思路 (4)
2.2全自动洗衣机的工作原理 (4)
2.2.1 洗衣机的电机示意图 (4)
2.2.2 全自动洗衣机的电容特征及其参数 (5)
2.2.3 全自动洗衣机的控制系统组成及其工作时序图 (5)
2.2.4 全自动洗衣机的熔断器和蜂鸣箱的示意图 (9)
2.3全自动洗衣机的系统结构框图 (11)
第三章基于PLC的全自动洗衣机的系统硬件设计 (12)
3.1全自动洗衣机的硬件设计 (12)
3.1.1 全自动洗衣机的硬件系统设计及控制电路图 (12)
3.1.2 全自动洗衣机的控制系统的运作要求 (13)
3.2全自动洗衣机的电气接线图及控制要求 (14)
3.2.1 全自动洗衣机的I/O分配表 (14)
3.2.2 全自动洗衣机的电气接线图 (14)
3.2.3 全自动洗衣机的控制要求及机型选择 (15)
3.3全自动洗衣机的控制系统设计线路图 (15)
第四章基于PLC的全自动洗衣机的系统软件设计 (17)
4.1PLC可编程控制技术的概述 (17)
4.2可编程控制技术PLC的基本结构图 (17)
4.3PLC的工作原理 (18)
4.4可编程控制PLC的编程语言 (19)
4.5西门子S7-200系列PLC的系统配置及I/O配置 (20)
4.5.1 西门子S7-200系列PLC的特点及选型 (20)
4.5.2 S7-200 PLC的系统配置及I/O地址分配表 (20)
4.5.3 S7-200PLC控制系统设计的原则以及设计流程图 (22)
4.6全自动洗衣机的系统软件设计流程图 (25)
4.7全自动洗衣机的梯形图 (25)
第五章基于PLC的全自动洗衣机的系统检测与调试 (28)
5.1系统硬件检测与调试 (28)
5.2系统软件检测与调试 (28)
结束语 (29)
参考文献 (30)
致谢 (31)
摘要：描述了全自动洗衣机控制系统的运作要求。实现了洗衣机进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停机的循环过程。设计了相应的系统软件，结合相应的硬件系统，并通过系西门子S7-200系列的plc仿真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。此项设计对提高学生的动手能力和帮助学生对一些理论知识的理解都具有积极作用。可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。
在现代的社会，全自动洗衣机进入各个家庭，本文介绍了PLC用于全自动洗衣机的控制系统，其可改进现有技术的不足，简化结构，有利于降低成本和提高可靠性。
关键词：PLC;洗衣机;全自动;控制程序器
ABSTRACT：Have described that the full-automatic washing machine controls the systematic operation request .Have come true the washing machine drains away water from water-entering , cleaning , dehydration , gives an alarm to the circulation process stopping calculation voluntarily. Have designed corresponding system software , having put up full-automatic washing machine operation process combining with the corresponding hardware system ,and the simulated PLC system imitate passing the S7-200 of company series .this item designs that the ability and understanding helping a student to a little theory knowledge all have the active effect to getting to work improving a student . PLC is takes core to control devised the calculator technique as the in general use automation control equip to computer skills. Its function is strong, the credibility is high, the plait distance is simple, the usage is convenient, the physical volume is cleverly made, in these years.
In the modern time, the Full-automatic washer is entering every family. The article introduces a new decelerating clutch, which is used in fully-auto washing machine, it can improve the current technology, simplify structure, it is also helpful to reduce cost and increases reliability.
KEY WORDS：PLC; Washing machine;Full-automati;Cprocedure controll
第一章前言
1.1 洗衣机的分类
目前，我国洗衣机的分类方法主要有三种：按自动化程度分类，按洗涤方式分类，按结构方式分类。
1．按自动化程度分类，洗衣机可分为普通型、半自动型、全自动型三类。
目前大多是全自动型洗衣机，它是指洗涤、漂洗、脱水各个功能之间的转换全部不用手工操作而能自动进行的洗衣机。这种洗衣机在选定的工作程序内由机电式程序控制器或微电脑程序控制器适时发出各种指令，自动完成各个执行机构的动作，使整个洗衣过程自动化。[2]
2．按结构方式分类，洗衣机可分为单桶、双桶、套桶三大类。
（1）单桶洗衣机。单桶洗衣机自动化程度较低，多为简易和普通型，少量的为半自动型。其主要特点是占地面积小，价格便宜。
（2）双桶洗衣机。双桶洗衣机实际上就是单桶洗衣机和脱水机的组合。它的洗衣部分和甩干部分有各自的电动机和定时器。双桶洗衣机功能齐全，使用方便，操作简单，省电，省水，价格适宜，品种多样。目前，我国双桶波轮式洗衣机占主导地位。
双桶洗衣机。脱水桶壁上没有许多小孔，甩干电动机高速运转，在强大的离心力作用下，衣物水分被甩出，并顺着排水管排出。
（3）套桶洗衣机。该洗衣机的特点是内、外两个立式容器套装在同一轴心上。波轮式套桶洗衣机多为全自动型。因其离心桶的外径小于盛水桶的内径，故将外桶和内筒套装在同一个轴心上，减少了占地面积。其外桶作为盛水容器，内筒作为洗涤、漂洗、离心脱水作用。常见波轮式套桶洗衣机是单电机的，洗涤及脱水工作由离合器控制。洗涤时波轮转动而脱水桶不转，脱水是波轮与脱水桶一起旋转。[2]
3. 按洗涤方式分类，洗衣机可分为波轮式和滚筒式等。
（1）波轮式洗衣机。波轮式洗衣机是将洗涤衣物浸泡在水中，靠波轮正、反方向的交替转动或连续单方向的转动使衣物在水中不断滚动，而达到洗净衣物的目的。
主要特点:洗涤能力强、洗涤时间短、结构简单、可调节水位、成本低、易维修、易操作。
（2）滚筒式洗衣机。滚筒式洗衣机的自动化程度高，洗涤性能好，容量大，质量高[3]。
1.2 洗衣机的发展历史
1858年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机。该洗衣机的主件是一只圆桶，桶内装有一根带有桨状叶子的直轴。轴是通过摇动和它相连的曲柄转动的。同年史密斯取得了这台洗衣机的专利权。但这台洗衣机使用费力，且
损伤衣服，因而没被广泛使用，但这却标志了用机器洗衣的开端。次年在德国出现了一种用捣衣杵作为搅拌器的洗衣机，当捣衣杵上下运动时，装有弹簧的木钉便连续作用于衣服。19世纪末期的洗衣机已发展到一只用手柄转动的八角形洗衣缸，洗衣时缸内放入热肥皂水，衣服洗净后，由轧液装置把衣服挤干。
1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战，美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。布莱克斯的洗衣机构造极为简单，是在木筒里装上6块叶片，用手柄和齿轮传动，使衣服在筒内翻转，从而达到“净衣”的目的。这套装置的问世，让那些为提高生活效率而冥思苦想的人士大受启发，洗衣机的改进过程开始大大加快。
1880年，美国又出现了蒸汽洗衣机，蒸汽动力开始取代人力。经历了上百年的发展改进，现代蒸汽洗衣机较早期有了无与伦与的提高，但原理是相同的。现代蒸汽洗衣机的功能包括蒸汽洗涤和蒸汽烘干，采用了智能水循环系统，可将高浓度洗涤液与高温蒸汽同时对衣物进行双重喷淋，贯穿全部洗涤过程，实现了全球独创性的“蒸汽洗”全新洗涤方式。。与普通滚筒洗衣机在洗涤时需要加热整个滚筒的水不同，蒸汽洗涤是以深层清洁衣物为目的，当少量的水进入蒸汽发生盒并转化为蒸汽后，通过高温喷射分解衣物污渍。蒸汽洗涤快速、彻底，只需要少量的水，同时可节约时间。对于放在衣柜很长时间产生褶皱、异味的冬季衣物，能让其自然舒展，抚平褶皱。“蒸汽烘干”的工作原理则是把恒定的蒸汽喷洒在衣物上，将衣物舒展开之后，再进行恒温冷凝式烘干。通过这种方式，厚重衣物不仅干得更快，并且具有舒展和熨烫的效果。
1910年，美国的费希尔在芝加哥试制成功世界上第一台电动洗衣机。电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。
1922年，美国玛塔依格公司改造了洗衣机的洗涤结构，把拖动式改为搅拌式，使洗衣机的结构固定下来，这也就是第一台搅拌式洗衣机的诞生。这种洗衣机是在筒中心装上一个立轴，在立轴下端装有搅拌翼，电动机带动立轴，进行周期性的正反摆动，使衣物和水流不断翻滚，相互摩擦，以此涤荡污垢。搅拌式洗衣机结构科学合理，受到人们的普遍欢迎。
1932年，美国本德克斯航空公司宣布，他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。这意味着电动洗衣机的型式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一大步！
第一台自动洗衣机于1937年问世。这是一种"前置"式自动洗衣机。靠一根水平的轴带动的缸可容纳4000克衣服。衣服在注满水的缸内不停地上下翻滚，使之去污除垢。到了40年代便出现了现代的"上置"式自动洗衣机。随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机，它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚，洗净衣物。
1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初
步形成。
60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。
70年代，生产出波轮式套桶全自动洗衣机。
70年代后期，以电脑（实际上微处理器）控制的全自动洗衣机在日本问世，开创了洗衣机发展史的新阶段。
80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完备，洗衣程序更随人意，外观造型更为时尚……
90年代，由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。此后，随着电机驱动技术的发展与提高，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。之后，随着科技的进一步发展，滚筒洗衣机已经成了大家耳濡目染的产品。伴随着科技的进一步发展，相信新型更适合人们使用的洗衣机会给我们的生活带来新的方式。[4]
第二章全自动洗衣机的总体设计
2.1全自动洗衣机的设计思路
全自动洗衣机电气控制系统包括微处理器、排水电磁铁、电容器、门开关、按键开关、指示灯、中间继电器，水位压力开关、蜂鸣器及进水电磁阀等部件组成。通过微处理器，能自动完成进水，洗涤（漂洗）、排水、脱水、报警等全部程序，只需设计软件就可以来达到预想控制的目的。[1]
2.2 全自动洗衣机的工作原理
2.2.1 洗衣机的电机示意图
本文描述的是一种全自动洗衣机，它可以自动地完成洗衣的全过程。全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。内桶的四周有很多小孔，使内、外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。其示意图如图2.1所示。[5]
进水口启动按钮停止按钮
图2.1全自动洗衣机示意图
2.2.2 全自动洗衣机的电容特征及其参数
特征：
1.长方形阻燃塑料外壳，焊片或引线结构引出。
2.体积小、重量轻、具有良好的自愈性。
3.应用ZnAI边沿加厚蒸发工艺，电性能良好，可靠性高
4.耐冲击及电流大，抗电强度高。
5.适用于50Hz/60Hz交流电动机的启动和运转，特别适用于电风扇等具有小型电机的电器上。
主要参数：
容量范围：0.4uF-50uF
电压范围:250VAC-500 VAC
容量偏差：±5%, ±10% , ±15%
测试电压：极间：1075倍额定电压，1min,50Hz,无永久击穿或电弧产生；极壳：2倍额定电压+1000VAC,1min
绝缘电阻：极间≥1000MΩuF 极壳≥3000 MΩuF。[6]
2.2.3 全自动洗衣机的控制系统组成及其工作时序图
1.定时器是普通型波轮式洗衣机中的关键部件之一。它主要起两个作用：一是控制洗涤电机和脱水电机运转时间的长短；二是控制电机预定的的程序自动的实现正反转、停转的时间。
普通型轮式洗衣机，大多采用发条定时器。而许多大波轮新水流式洗衣机使用电动式定时器。[6]
定时器时序图如图2.2所示：
I0.0
T35当前值T35位
T2当前值T2位
T36当前值T3644
最大值
最大值
10
33
图2.2 定时器时序图
2.全自动洗衣机的进水电磁阀的工作原理：
进水电磁阀简称水阀、注水阀。在全自动洗衣机上，以内供用水阀来实现自动注水和停水。它与水位开关相互配合，对洗衣机水位高低仅系自动控制。
进水阀是一种电磁阀，阀中心是磁芯，铁芯外为电磁线圈，线圈不通电时，在小弹簧的作用铁芯被压下，封住了橡胶阀上所装的塑料盘中间的泄压孔，这时书从加压针孔进入控制腔，是进水和控制腔的水压相等。由于橡胶阀上部的受压面积大于下部的受压面积，所以橡胶阀被压紧在阀座上起到封闭作用。其封闭的可靠性是由铁芯所受的压力决定的，铁芯的下端与泄压孔接触，铁芯的上端受压面积大于下端受益面积，显然水的压力越大，铁芯对泄孔的封闭压力越大，封闭越可靠。其水压低时，阀的封闭性就差，所以对水压有最低的要求，不能低于0.3Mpa。全自动洗衣机控制面板由工作指示区、编程选择键、增键、减键、和启动键组成。[6]
全自动洗衣机一般采用轻触式开关，在按下开关后，字符旁边的指示灯会亮。当指示灯亮起表示程序选中，指示灯闪烁表示正在执行此程序，指示灯熄灭表示程序未选择或执行完毕。[7]
进水电磁阀的主要性能参数见表2-1
3.排水电磁阀及其排水阀的介绍：
（1）排水电磁阀是全自动洗衣机特有的电器部件。它是一个受程序控制的自动排水开关。除了排水功能外，还控制着离合器的状态（洗涤或脱水）。排水电磁阀由电磁铁和排水阀两部分组成，它们是相互独立的部件，两者用排水阀相互连接起来，在连接板的右端以开口销与电磁铁动铁心连接，而左端钩在排水阀的内弹簧上。当电磁铁通电时，将动铁心往右拉，排水阀就呈打开状态。此时盛水桶内的洗涤液便能通过水道和阀门，从排水孔流出机外。在连接板上还用螺栓固定着一个位置可调的定位套，在动铁心吸合的过程中，该定位套向右移动，拨动了离合器上的制动杆，为脱水做准备。当电磁铁失电时，排水阀在自身弹簧作用下将铁心拉出，排水阀关闭，洗衣机停止排水。同时，离合器上制动杆靠制动弹簧的作用恢复原位，为洗涤漂洗过程中波轮转动做好准备。全自动洗衣机的进水系统采用水位压力开关和进水阀，由程序控制器调节。设有溢水口，其位置在盛水桶上口部。漂洗时，它能让洗涤液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。
全自动洗衣机水位开关一般有三档水位控制,并都有低水位、中水位、高水位、再注水等功能当进水阀注水，内桶水位增高到预选水位时，导通橡皮气膜受到内部空气的压缩而被顶出，中触片上跳，与上触片闭合。此时主电机导通，进水阀断开（原来中触片与下闭合），并开始洗衣。当旋钮旋至低水位时，凸轮转动，但曲率半径较小。通过一定的机构，橡皮气膜压簧被压缩而产生压力P1，压迫气膜。当桶内水量达到30L时，软管内的空气被压缩，产生空气压力F1，当F1>P1时,中触片上跳,与上触片闭合,主电动机动作,进水阀关闭。
全自动洗衣机的排水系统由程序来控制排水电磁阀，牵引排水阀。排水阀主要同阀盖、阀芯弹簧、阀芯拉簧，橡皮阀和阀体组成。
排水电磁铁主要用来控制自动型洗衣机排水阀的开闭,在套桶式自动型洗衣机中同起到改变减速离合大的洗涤、脱水状态、排水电磁铁主要由线圈、磁轭、静铁芯、衔铁和短路铜环等组成。[8]
（2）排水阀装配于排水阀体之外，为弹簧将橡胶阀压在阀体的底部，使橡胶阀的环形密封环产生少量的变形，保持水不从阀口泄露，橡胶阀的右端环形边被阀盖压紧。排水阀杆嵌在橡胶阀上，与橡胶阀成一体，装于排水阀拉杆内部的内弹簧与排水阀连接板连接，在排水阀关闭时，连接板抵在排水拉杆上，这时内弹簧的弹力对排水阀来说是
内力，对排水阀不起作用。
排水时，电磁铁通电，动铁心被吸入，牵引排水阀连接拉杆拉动内弹簧，同时连接板上的定位套推动制动杆使处于脱水状态。只要连接板的左端一离开排水拉杆，内弹簧就不再是排水阀的内力，而变成了外力，它要与外弹簧的弹力和橡胶阀的弹力相平衡，当内弹力的拉力（即连接不能的拉力）大于外弹簧的弹力时，外弹簧被压缩，带动橡胶阀向右移动，把阀拉离阀座，排水开始。这些动作都是在电磁铁得电的瞬间完成的。因为内弹簧的刚度比外弹簧的刚度大，加上装配排水阀连接板时，内弹簧已有了一定的预紧力，因而在牵引排水过程中，内弹簧并不需要产生很大的拉伸变形，也就可以使橡胶阀向右移动较大的距离，从而保证足够的排水速度。处于正常的排水阀开启量时橡胶阀左端与阀体平面的距离应小于10mm 。阀体多由半透明塑料制成，从外部可以看到阀的开启量。[7]
4. 全自动洗衣机的水位开关及其工作原理：
水位开关也叫压力开关，是一种气压式电触点开关。它是利用洗衣桶内水位高低不同所产生的不同压力，来控制进水阀的开启和关闭。此外，它还负责进水与洗涤之间的转换。
水位开关由三部分组成：
（1）压力传感部分有橡皮膜下部的气室组成；
（2）电气开关部分由中间的的一组触电、簧片及开关小压簧组成；
（3）压力控制部分包括上部的顶心、压力弹簧以及调整压力的凸轮、杠杆等。 [8]水位开关工作原理：
水位开关的气室经过软管与洗衣机外筒连接起来。平时，橡皮膜处于平衡状态，当水注进外筒后，水首先将贮气室封闭起来，一部分的空气来不及跑出而被封闭在贮气室里。由于贮气室与水位开关的气室间用压力软管相连通，贮气室的压力也就与水位开关气室的压力相同，随着外桶中水位的上升，贮气室、压力软管和水位开关气室间的空气不断的被压缩，随之压强也成比例的上升，这样就把外桶中的水压转换成了空气压力，并作用在橡皮膜上。当水注到预定的水位时，气室内的压力也升高到一定值。当它足以克服压力弹簧通过顶心作用加在弹簧片上的力时，就推动簧片向上移动。当簧片移动预定位置后，开关下压簧将推动簧片弯到另一个方向，从而使动簧片上的公共触点与常闭触点分离，而与常开触点接触，这样就向程控器发出了“水位已到”的信号，由程控器来控制进水电磁阀关闭，随即进入洗涤程序。
当完成洗衣程序后，程控器向排水电磁铁发出信号，排水阀开启并排水。随着水位的下降，气室内的压力也逐渐减小，在压力弹簧的作用下，顶心和橡皮膜逐渐下移，到了某一程度时动弹簧又弯向上方，常开与常闭触点都恢复原位，等待下一个进水程序，此时水位开关虽然复位，但并不影响洗衣机继续排水。
旋转凸轮使杠杆上下移动，从而改变压力弹簧的压缩程度。如果压力弹簧的压缩长
度大，则压力气室内的压力要高一些才能将动簧片推到预定位置，以此达到控制水位的目的。[9]
水位开关的主要技术参数如表2-2
5.全自动洗衣机离合器的组成及其工作原理：
（1）目前大多数洗衣机采用减速离合器。它有四根轴：洗涤输入轴，下半轴，中半轴，洗涤输入轴。
谈减速离合器的工作原理：
全自动洗衣机在洗涤、排水和脱水之间是自动转换的，这些转换由排水电磁阀和制动杆来控制。
当排水电磁铁吸合时，定位套就想上运动一段距离，使得制动杆克服制动弹簧的作用力被推向上方，制动弹簧的中心轴做逆时针方向转动，连接在制动杆另一端的刹车被迫向下移动，与脱水轴上的刹车盘产生间隙，脱水因此失去控制，也就可以顺利的进行脱水转动了。同时，制动杆将棘爪拨叉上的调节螺钉顶向上方，也就使拨叉克服弹簧的压力，绕弹簧的中心轴做顺时针方向转动，于是棘爪拾起，放松了对棘轮的限制，这样被棘轮扭转一个小角度的方丝离合簧杂自身弹力的作用下恢复原来的位置，抱紧离合套。当大皮带在电动机的带动下顺时针旋转时，可以产生巨大的摩擦力，使离合套和下半轴（脱水轴）联为一体，脱水工作就可以顺利进行了。[10]
（2）离合器的技术参数如表2-3：
2.2.4 全自动洗衣机的熔断器和蜂鸣箱的示意图
熔断器时低压配电系统和电力拖动系统中起过载和短路保护作用的电器。使用时，熔体串接于被保护的电路中，当流过熔断器的电流大于规定值时，以自身产生的热量使熔体熔断，从而自动切断电路，实现过载和短路保护。[11]
熔断器具有结构简单、体积小、重量轻、使用维护方便、价格低廉、分断能力较高、限流能力良好等优点。
适用范围
本品适用于交流50Hz （60Hz ），额定电压380V,额定电流5A 及以下的工业电气装置的配电设备中，作为线路过载或短路保护之用。
型号及其含义
Rated current of the fuse-link
带指示灯代号 Code with pllafiamp
熔断额定电流 Rated current of the fuse
Design order number
Power-filled cartridge
蜂鸣箱如表2-4所示：
表2-4 蜂鸣箱示意图
2.3 全自动洗衣机的系统结构框图
根据上述对全自动洗衣机系统的功能分析，可以设计如图2.3所示的全自动洗衣机硬件系统框图。
图2.3 全自动洗衣机的系统结构框图
第三章基于PLC的全自动洗衣机的系统硬件设计
3.1 全自动洗衣机的硬件设计
3.1.1全自动洗衣机的硬件系统设计及控制电路图
全自动洗衣机的工作过程包括启动、进水、洗涤、排水和脱水等功能。在实现控制过程中，各种采用信息都是通过控制中心进行各种判断、比较和选择，在经信息线路反馈给洗衣机各控制执行机构，决定洗衣机的工作状态。如图3.1所示，由PLC控制洗衣机各种动作典型的系统控制图：
图3.1全自动洗衣机系统结构图
由图3.1可知，PLC在系统中式处中心位置的，水位开关是PLC的输入信号控制开关、进水阀、排水阀和电机是洗衣机各种动作的执行机构。其中进水阀和排水阀由PLC 给定信号来决定其工作状态；电机的工作状态也由可知中心PLC给定信号来决定，而电机的正反状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。另外由于洗衣机工作过程是顺序过程，所以利用PLC作为洗衣机的控制系统是可行的。[9]
PLC输出的数字信号控制继电器组，达到控制电路的目的。如图3.2：
图3.2控制电路图
图中“正转”、“反转”、“脱水”为控制电动机电源方向的三个继电器组，它们的线圈分别与PLC的输出端“Q0.2”“Q0.3”“Q0.4”相连，受控于PLC的输出信号。其中正转组和反转组是通过变频器的限制后接入电动机的，因此，改变变频器参数就可以改变洗涤和漂洗时的速度。而脱水继电器组直接与电源和电动机相连，这样，当洗衣机处于脱水状态时，电动机按额定转速工作。所以，在演示时转速会和洗涤漂洗有所区别。
[8]
3.1.2 全自动洗衣机的控制系统的运作要求
全自动洗衣机的控制系统的运作要求：
波轮式全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）上以同一个中心安装的。外桶固定作为盛水桶，内桶可以旋转，作为脱水桶。内桶的四周有许多小孔，使内外桶的水流相通。
洗衣机的进水和排水分别由进水电阀和排水电阀控制。进水时，控制系统使进水阀
打开，将水注入外桶，排水时，使排水阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤和脱水由同一台电机拖动，通过电磁离合器来控制，将动力传递给洗涤波轮或甩干桶（内桶）。电磁离合器失电，电动机带动洗涤波轮实现正、反转进行洗涤；电磁离合器得电，电动机带动内桶单向旋转，进行甩干（此时波轮不转）。水位高低分别由高低水位开关进行检测。启动按钮用来启动洗衣机工作。[8]
3.2 全自动洗衣机的电气接线图及控制要求
3.2.1 全自动洗衣机的I/O 分配表
全自动洗衣机的I/O 分配表如表3-1所示为：
3.2.2 全自动洗衣机的电气接线图
依照S7-200系列PLC 的I/O 地址分配表，结合系统的控制要求，设洗衣机当中电磁阀、指示灯等采用直流12V 电流供电，并且负载电流较小，可又PLC 输出点直接驱动， PLC 控制电气接线图如图3.3。
[9] 电机正转接触器电机反转接触器
排水电磁阀离合器
报警蜂鸣器
220V 交流电源启动按钮排水按钮高水位开关低水位开关停止按钮
图3.3 全自动洗衣机的电气接线图
3.2.3 全自动洗衣机的控制要求及机型选择
1.启动时：首先进水，到高水位时停止进水，开始洗涤。正转15s，暂停3s后反转洗涤15s，暂停3s后再正传洗涤，如此反复30次。洗涤结束后，开始排水，当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水），脱水时间为10s。这样完成一次从进水到脱水的大循环过程。
经过3次上述大循环后（第2、3次为漂洗），进行洗衣完成报警，报警10s后结束全过程，自动停机。
2.全自动洗衣机的机型选择和编号分配
PLC是一种用作数字控制的专用电子计算机。它根据用户给的指令，通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算，在通过输出接口去控制各种执行机构动作。它和单片机一样，主要有CPU、存储器、I/O接口模块三部分。它是整体模块形式，因此又他作为洗衣机控制系统，在硬件设计上就相对简单点。通过对系统结构图的分析，可知全自动洗衣机的I/O点不多，选择西门子S7-200系列可以完全满足其要求如表3-2所示：
3.3 全自动洗衣机的控制系统设计线路图
根据PLC主机的I/O资源分配以及PLC主机的硬件框图，则PLC主机的硬件接线图如图3.3，说明如下：
1．输入口
（1）启动按钮连到PLC主机的输入口I0.0,停止按钮连至PLC主机的输入口I0.1。
（2）高水位按钮连至PLC主机的输入口I0.2，低水位按钮连至PLC主机的输入口I0.3。
（3）标准模式选择按钮连至PLC主机的输入口I0.4，柔和模式选择按钮连至PLC 主机的输入口I0.5。
（4）高水位探测器连至PLC主机的输入口I0.6，低水位探测器连至PLC主机的输入口I0.7。
2．输出口
（1）PLC主机输出口Q0.0控制进水电磁阀。
（2）PLC主机输出口Q0.1控制电机正转接触器。
（3）PLC主机输出口Q0.2控制电机反转接触器。
（4）PLC主机输出口Q0.3控制排水离合器。
（5）PLC主机输出口Q0.4控制脱水离合器。
（6）PLC主机输出口Q0.5控制蜂鸣器。[12]
PLC主机的外部接线线路图如图3.3。
图3.3 S7-200PLC线路图
目录 第一章前言 (1) 1.1洗衣机的分类 (1) 1.2洗衣机的发展历史 (1) 第二章全自动洗衣机的总体设计 (4) 2.1全自动洗衣机的设计思路 (4) 2.2全自动洗衣机的工作原理 (4) 2.2.1 洗衣机的电机示意图 (4) 2.2.2 全自动洗衣机的电容特征及其参数 (5) 2.2.3 全自动洗衣机的控制系统组成及其工作时序图 (5) 2.2.4 全自动洗衣机的熔断器和蜂鸣箱的示意图 (9) 2.3全自动洗衣机的系统结构框图 (11) 第三章基于PLC的全自动洗衣机的系统硬件设计 (12) 3.1全自动洗衣机的硬件设计 (12) 3.1.1 全自动洗衣机的硬件系统设计及控制电路图 (12) 3.1.2 全自动洗衣机的控制系统的运作要求 (13) 3.2全自动洗衣机的电气接线图及控制要求 (14) 3.2.1 全自动洗衣机的I/O分配表 (14) 3.2.2 全自动洗衣机的电气接线图 (14) 3.2.3 全自动洗衣机的控制要求及机型选择 (15) 3.3全自动洗衣机的控制系统设计线路图 (15) 第四章基于PLC的全自动洗衣机的系统软件设计 (17) 4.1PLC可编程控制技术的概述 (17) 4.2可编程控制技术PLC的基本结构图 (17) 4.3PLC的工作原理 (18) 4.4可编程控制PLC的编程语言 (19) 4.5西门子S7-200系列PLC的系统配置及I/O配置 (20) 4.5.1 西门子S7-200系列PLC的特点及选型 (20) 4.5.2 S7-200 PLC的系统配置及I/O地址分配表 (20)
4.5.3 S7-200PLC控制系统设计的原则以及设计流程图 (22) 4.6全自动洗衣机的系统软件设计流程图 (25) 4.7全自动洗衣机的梯形图 (25) 第五章基于PLC的全自动洗衣机的系统检测与调试 (28) 5.1系统硬件检测与调试 (28) 5.2系统软件检测与调试 (28) 结束语 (29) 参考文献 (30) 致谢 (31)
XX市XXXX学校 毕业设计 姓名：XXXX学号：XXXX 系部：电子工程系 专业：电气自动化技术 设计题目：小型家庭全自动洗衣机设计 指导教师：XXX职称：XX
2012年 4 月南京 摘要 随着生活水平的提高和生活节奏的加快，洗衣机作为一种代替人们手工洗涤衣服的家用电器已成为我们生活中不可缺少的物品。随着科学技术的发展，洗衣机的性能不断提高，产品不断更新换代，最早的洗衣机是人工驱动的搅拌，后来采用机械驱动，成为现代洗衣机。今年来随着人类与环境问题和资源问题的尖锐化，人们的环保意识和节能意识的不断提高，环保和节能的洗衣机越来越受到人们的青睐，成为洗衣机的发展趋势。 根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC实现控制，说明了PLC控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。 关键词：自动控制；可编程控制器（PLC）；简化结构；环保节能
目录 引言 (1) 1绪论 (2) 1.1课题研究的目的和意义 (2) 1.2本课题研究的主要内容 (2) 2 系统硬件设计 (3) 2.1 系统简介………………………………………………………………………………… 3 2.1.1 全自动洗衣机的工作原理 (3) 2.1.2 设备控制要求 (4) 2.1.3 全自动洗衣机控制系统设计 (4) 2.2 控制主电路……………………………………………………………………………… 5 2.3 可编程序控制器(PLC) (5) 2.3.1 PLC发展概况和发展方向 (5) 2.3.2 PLC的选型 (6) 2.3.3 FX2n功能介绍…………………………………………………………………… 10 2.3.4 I/O分配表 (11) 2.3.5 PLC外部接线图 (11) 2.4 水位检测 (12) 2.4.1 驱动电机 (12) 2.4.2 进水排水电磁阀 (12) 2.4.3 水位测试器 (13) 3 系统软件设计 (13) 3.1 编程软件介绍 (14) 3.1.1 PLC控制程序流程图 (14) 3.1.2 PLC梯形图程序 (14) 4 系统检测与调试 (17) 4.1 检测与调试流程 (17) 4.2 检测与调试结果 (18) 5 工作总结 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21) 附录一 (22)
目录 第一章:全自动洗衣机概述及PLC应用 (2) 1、1全自动洗衣机发展概括 (2) 1、2 全自动洗衣机的PLC应用 (2) 1、3 PLC的选择 (2) 第二章:全自动洗衣机工作及要求 (2) 2、1全自动洗衣机控制要求 (2) 2、2全自动洗衣机的工作流程及原理 (3) 第三章:接线图及原理图 (4) 3、1控制系统硬件接线图 (4) 3、2控制系统原理图 (5) 第四章:程序流程图及说明 (5) 4、1程序流程说明、 (5) 4、2程序的流程图 (6) 第五章:全自动洗衣机PLC控制系统程序 (7) 5、1输入输出地址及定时器,计数器 (7) 5、2程序编制 (8) 第六章:参考文献 (16) 第七章:总结 (16) 第一章:全自动洗衣机概述及PLC应用 1、1全自动洗衣机发展概括 目前世界洗衣机年总产量近5000万台,而全自动洗衣机的产量呈增长趋势,在技术性能上正向着节水,节能,高效结构更趋合理的方向发展。微电脑控制功能,新型的洗涤方式,高
速脱水以及低噪音等方面都有了很大的提高。 近几年,我国的洗衣机制造技术得到迅速发展,从生产单桶波轮式,双桶波轮式洗衣机逐步向套桶波轮式全自动洗衣机与滚轮式全自动洗衣机方向发展,其中全自动洗衣机的年产量已占洗衣机总产量的10%左右。生产规模不断扩大,技术工艺日趋完善,产量质量逐步提高,以生产出技术性能优良的多种品牌的全自动洗衣机供应市场。 1、2 全自动洗衣机的PLC应用 洗衣机需要更好的满足人们的需求,必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展,用PLC来作为控制器,就能很好的满足全自动洗衣机对自动化的要求,并且控制方式灵活多样,控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动洗衣机发展到现在的全自动洗衣机,又正在向自能化洗衣机方向发展。 1、3 PLC的选择 本设计应用了西门子公司生产的具有高性能价格比的微型可编程控制器S7—200系列PLC,设计实现全自动洗衣机控制系统。该系统充分利用了可编程控制器的多方面设计知识与方法,使该系统可靠稳定,使其应用范围得到扩展。 第二章:全自动洗衣机基本结构 2、1全自动洗衣机控制要求 1、全自动洗衣机控制系统的要求: (1) 按下启动按扭及水位选择开关,开始进水直到高(中、低)水 位,关水 (2) 2秒后开始洗涤 (3) 洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒 (4) 如此循环5次,总共320秒后开始排水,排空后脱水30秒 (5) 开始清洗,重复(1)～(4),清洗两遍 (6) 清洗完成,报警3秒并自动停机 (7) 若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)与手动脱水(不计数) 2、2全自动洗衣机的工作流程与工作原理 1.全自动洗衣机的工作流程 全自动洗衣机的单循环工作流程示意图
基于PLC 控制全自动洗衣机毕业设计论文 系部自动控制系专业电气自动化技术班级学生姓名学号指导教师2011 年05 月16 日摘要本文描述了采用可编程控制器（PLC）作为核心控制部件，并利用计算机进行模拟监控的全自 动洗衣机控制系统。文章介绍了洗衣机的结构，对全自动洗衣机的控制系统进行了分析，在此基础上提 出了基于PLC 的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了论证，根据洗衣机的工作原理，设计了流程及程序，对按钮，等其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于洗涤，排水， 脱水的时间均由PLC 内计数器控制，所以只要改变定时器参数就可以改变时间。对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究，实现了全自动洗衣机的正常运行、简易模式及强制性停止功能。具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点。关键词：PLC 自动定时器控制 Abstract This paper describes the use of programmable logic controller (PLC) as the core control unit, and monitoring the use of computer simulation control system for automatic washing machine. This paper introduces the structure of the washing machine, full automatic washing machine control system is analyzed, on this basis was proposed based on fully automatic washing machine PLC control program, and a demonstration program, according to the washing machine working principle, design a process and procedures, buttons, and other some input / output control points to achieve the automation of the process of washing laundry. As washing, drainage, dewatering of the time by the counter within the PLC control, so long as the parameters can change the timer time. On which software design, hardware design issues such as analysis and research, to achieve the normal operation of the automatic washing machine, simple patterns and mandatory stop function. With a high degree of intelligence, secure, reliable, convenient and flexible. Key word: PLC automatic Timer control 目录第1 章 绪论................................................... 1 1.1 选题背景意义...................................................... 1 1.2 洗衣机的发展历史.................................................. 1 1.3 控制系统的选择 ................................................... 2 1.4 本次毕业设计主要研究的内容 (3) 第2 章 全自动洗衣机控制系统的控制要求........................ 4 2.1 全自动洗衣机的工作原理............................................ 4 2.2 设备控制要求 (5) 第3 章 硬件的理论与设计...................................... 6 3.1 全自动洗衣机整体结构图............................................ 6 3.2 硬件设计.......................................................... 7 3.3 继电器 ..... 可编程序控制器 8 3.4 9 3.5
目录 一、设计课题： 全自动洗衣机控制电路设计。 二、课题内容： 全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并进行硬件接线。 三、设计目的： 1．进一步掌握和巩固PLC控制的基本知识； 2.掌握PLC程序的设计及调试方法； 3. 熟练掌握PLC的硬件接线； 3．学会查阅有关专业资料及设计手册； 四、程序设计任务及要求 1．控制要求 （1）按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水；（2）2秒后开始洗涤； （3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒； （4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒； （5）开始清洗，重复（1）-（4），清洗两遍； （6）清洗完成，报警3秒并自动停机；
（7）若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。五、PLC机型 日本三凌公司的F系列PLC:FX1N系列。 六、控制全自动洗衣机的课题思路 按下电源开关，选择水位高低，当水位到达固定液位后洗衣机开始洗涤衣服。要使用P LC来实现洗衣机的全自动，它的输入设备主要有电源按钮，启动按钮，水位选择按钮（高、中、低），排水和脱水按钮等。输出设备主要有电源指示灯，水位选择按钮信号灯（高、中、低），进水、排水指示灯，洗涤电动机由控制要求，首先打开电源，用户根据衣服的多少和大小进行水位的选择，当水位达到固定液位，电动机开始正转、反转进行洗衣，第一遍洗衣 完成后自动排水、脱水开始再次洗涤，洗衣结束后蜂鸣器报警。七、全自动洗衣机控制程序流程图 全自动洗衣机控制流程图 八、全自动洗衣机I/O分配图
I/O地址分配表 九、PLC端子接线图 PLC外部接线图 十、全自动洗衣机控制梯形图 十一、程序运行功能简要分析 1.按下X1启动按钮，洗衣机开始运行； 2.如果按下X1,X2,X3其中下一个进水感应开关，选择高中低水位由行程开关X7、X10、X11控制水位高低，当水位到达开关快关闭合进入下一步骤。
全自动洗衣机PLC控制系统设计 一、设计题目 全自动洗衣机PLC控制系统设计 二、设计目的 (1通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力。 (2使学生受到PLC系统开发的综合训练,达到能够进行PLC系统设计和实施的目的。 (3使学生掌握利用PLC对压力进行PID控制方法。 三、毕业设计的技术数据: 对T68卧式镗床的控制电路进行改造,用PLC软件控制改造其继电器控制电路,克服了继电器控制的缺点,降低了设备故障率,提高了设备使用效率,改造后运行效果非常好。改造原则: 1.原镗床的工艺加工方法不变 2.在保留主电路的原有元件的基础上,不改变原控制电气操作方法 3.电器控制系统控制元件(包括按钮、行程开关、热继电器、接触器作用于原电器线路相同 4.主轴和进给启动、制动、低俗、高速和变速冲动的操作方法不变 5.改造原继电器控制中硬件接线为PLC编程实现。 四、毕业设计的任务
1、熟悉题目要求,查阅相关科技文献 2、方案设计(包括方案论证与确定、技术经济分析等内容 3、硬件和软件设计(其中还包括理论分析、设计计算、实验及数据处理、设备及元器件选择等 4、绘制图纸 6、撰写设计说明书 五、毕业设计的主要内容 2、提出综合自动化系统的硬件方案和方案论证优化。 3、完成软件需求的系统分析。 4、完成软件的编制(PLC的编程和说明。 5、绘制系统总体结构图,系统原理图,电气控制原理图,软件流程图。 6、按期完成毕业设计说明书的撰写。 7、充分准备,顺利完成答辩。 六、毕业设计提交的成果 1、设计说明书(约1万字左右 2、图纸 3、中、英文摘要(中文摘要约200字,3~5个关键词 七、毕业设计的主要参考文献和技术资料 [1]张桂香,《电气控制与PLC的应用》,化学工业出版社
基于单片机的洗衣机控制面板设计毕业设计 目录 1 绪论 ............................................................................................ 错误！未定义书签。 1.1课题开发的背景 ................................................................. 错误！未定义书签。1.2目的意义. (3) 1.3国内外发展状况 .......................................................... 错误！未定义书签。 1.4洗衣机控制面板设计任务及技术要求 ............................. 错误！未定义书签。 2 系统概述 (4) 2.1系统设计要求 (4) 2.2系统构成部件 (4) 3 方案设计与比较...................................................................... 错误！未定义书签。 3.1显示模块的选择................................................................. 错误！未定义书签。3.2单片机的选择 . (6) 4系统硬件电路的设计 (8) 4.1单片机控制部分——单片机AT89S52 (8) 4.2单片机时钟信号 (11) 4.3显示模块 (12) 4.4键盘部分 (17) 5系统程序的设计 (21) 5.1 主程序 (21) 5.2延时子程序 (22) 5.3查键子程序 (22) 6 系统调试与性能分析 6.1 硬件调试 (23) 6.2 软件调试 (23) 6.3 性能分析 (23) 结论 (24) 参考文献 (25) 附录1：源程序 ............................................................................. 错误！未定义书签。
山西职业技术学院电气工程与自动化系 毕业设计（论文）任务书 题目名称：基于PLC的全自动洗衣机 学生学号： 1012100317 指导教师： ****** 学生姓名：王堃学生专业：电气自动化 山西职业技术学院电气工程与自动化系 2012年 12月 1日
基于PLC的全自动洗衣机控制 摘要 随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。 传统洗衣机基于电器的控制，已经不能满足人们对其自动化程度的要求了。洗衣机要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。自动化技术的飞速发展，使得洗衣机由最初的半自动式发展到现在的全自动式，并正在向智能化洗衣机方向发展。 洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。基于全自动洗衣机的应用日益广泛，本次设计利用西门子公司生产的PLC控制全自动洗衣机，与传统的继电器逻辑控制系统相比较，洗衣机可靠性、节能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件，它的接线也大大减少，与此同时系统维修简单、维修时间缩短。 本文首先介绍了洗衣机的发展，然后重点介绍了洗衣机的设计，对程序流程图及编程软件进行了说明，最后对系统进行了仿真。PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化，执行相应的程序，然后输出控制电机正反转及脱水处理，控制方式灵活多样。 最后就本课题所做的工作进行了总结，并对进一步的研究提出了自己的看法。本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善，不可以单独脱水及洗衣时间的设置；由于时间有限，没做进一步的改善。基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用，本设计具有广泛的推广价值。关键词：全自动洗衣机, PLC, 控制
全自动洗衣机的设计 一、题目《全自动洗衣机的设计》 1.1全自动洗衣机的介绍 洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器,发展非常快,而全自动式洗衣机因使用方便更加得到大家的青睐,全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成,控制器通常设有几种洗涤程序,对不同的衣物可选择不同的洗涤方式。 1.2全自动洗衣机的发展背景 从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现以前，对于许多人而言，它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打……这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是：辛苦劳累。 1858年，汉密尔顿·史密斯制成了世界上第一台洗衣机。1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战，美国人比尔·布莱克斯发明了世界上第一台人工搅动洗衣机。1911年美国人又研制了世界上第一台电动洗衣机。1920年美国的玛依塔格公司又把洗衣机的木制桶改为铝制桶体，第二年又把铝制桶体改为外层铸铝、内层为铜板的双层结构。1936年，他们又将搪瓷用于洗衣机桶体。与此同时，世界各地也相继出现了洗衣机。欧洲国家研究成功了喷流式洗衣机和滚筒式洗衣机。 1932年后，美国一家公司研制成功了第一台前装式滚筒全自动洗衣机，洗涤、漂洗和脱水都在同一个滚筒内自动完成，使洗衣机的发展跃上了一个新台阶。 这种滚筒洗衣机，目前在欧洲、美洲等地得到了广泛的应用。 第二次世界大战结束后，洗衣机得到了迅速的发展，研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底，又称涡卷式洗衣机。 近几十年，在工业发达国家，全自动洗衣机制造技术又得到迅速发展，其年总产量及社会普及率均以达到相当高得水平。像我国的世界500强海尔，由一个频临破产的企业一跃成为全球洗衣机顶级制造商。它制造的海尔洗衣机畅销全球。 1.3全自动洗衣机的发展前景 全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生巨大变化。原先大多侧重于水流的改变、动力的加大。现在，超音波、电解水、臭氧和蒸汽洗涤的运用，使洗衣机的去污能力从单纯依靠洗衣粉、洗涤剂的化学作用和强弱变化的水流机械作用，向更高层次的健康、环保洗涤方式转变，特别是电解水、超音波技术在洗衣机行业的运用几乎改变了洗衣机的历史——洗衣不用或少用洗衣粉、洗涤剂，减少化学品对皮肤的损害和对环境的污染。电解水、臭氧、蒸汽的杀菌除味及消毒功能倍受青睐，引发了洗衣机消费健康潮。 另一变化就是高度自动化、智能化、人性化。从半自动、全自动到现在流行的人工智能、模糊控制，只需按一下按钮一切搞定！同时，用户可以按照自己的洗衣习惯，自主选择时间和方式，自编和记忆程序让用户真正做到随心所欲。人性化还表现在使用的方便和舒适，如子母分洗洗衣机可以做到不同衣物分开洗；斜桶和顶开滚筒可以做到取放衣物方便不需深弯腰；蒸汽烘干功能使得晾晒更加方便，DD直驱电机在节能降噪方面效果更加突出，等等。 另外，大容量成为不变的消费趋势。前几年，洗衣机容量多为4-5公斤，
衢州学院 毕业设计（论文） 题目：波轮式全自动洗衣机传动机构的设计作者：朱方博 系（部）：机械工程学院 专业班级：机械设计与制造0８级（1）班 指导教师：徐惠敏 职称：讲师 二О一一年一月二十日
衢州学院机械工程学院毕业设计（论文）任务书
波轮式全自动洗衣机传动机构的设计 摘要 尽管洗衣机有了很大发展，但消费者的需求不断提高。为使洗衣机的操作更方便、更人性化，根据论文的要求主要对机械相关内容进行设计，而相关机械部分包括减速器的结构设计，带轮设计，刹车装置的设计及齿轮减速器的设计。 波轮是洗衣机工作过程中主要的工作零件。电动机通过V带将动力传递给传动系统，最终通过波轮带动水进行洗涤操作。波轮结构对洗衣机的洗涤效果有直接影响。波轮采用碗形结构。该结构使水产生垂直和水平两种水流，在两种水流的联合作用下，使衣服洗的更干净，更均匀，且衣服不易缠绕。 论文主包括设计波轮式全自动洗衣机传动系统的结构、传动系统的组成、电机参数的选择、减速离合器的设计及工作原理；并掌握机械传动系统设计计算、传动方案的设计、基本参数的选择、V带传动的设计计算、带轮的结构设计、行星减速器的设计、棘爪与棘轮机构的设计。 关键词：波轮式全自动洗衣机，传动机构，工作原理，减速离合器
目录 第一章绪论 (1) 1.1全自动洗衣机的现状及发展方向 (1) 1.2波轮式全自动洗衣机的总体结构 (2) 1.3本课题解决的主要问题 (3) 第二章波轮式全自动洗衣机传动系统的结构 (4) 2.1传动系统的组成 (4) 2.2 电机参数的选择 (4) 2.3 减速离合器的设计及工作原理 (5) 第三章机械传动系统设计计算 (9) 3.1 传动方案的设计 (9) 3.2带传动的类型和结构 (9) 3.3 V带轮以及Ｖ带传动的设计计算 (11) 3.4带轮的结构设计 (16) 3.5行星减速器的设计 (17) 3.6棘爪与棘轮机构的设计 (18) 第四章总结 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)
Shaanxi University of Technology 课程设计说明书
基于PLC控制全自动洗衣机的设计 【摘要】本文论述了PLC的基本原理以及全自动洗衣机的工作原理。提出了实现用PLC模拟控制全自动洗衣机运行的方法。该方法是依 据全自动洗衣机的功能设计梯形图，并把梯形图输入到PLC中实现 模拟控制。基于GX DEVELOPER设计了梯形图，并进行了仿真。 仿真结果表明，该设计达到了设计要求。本文主要介绍了课题的基 本概况，讲述了本次课程设计的总体任务要求，介绍了西门子PLC 和三菱PLC的概况。以及整体的设计思路，也就是在整个课程设计 过程中需要做什么来达到题目的要求。最终验证后证明本文的设计 成果达到了题目的要求。 【关键词】PLC;梯形图；步进顺控指令
The design of the automatic washing machine based on PLC Pan Qi （Grade14，class1401，Major Electrical engineering and its automation，Electrical Engineering Dept，Shanxi University of Techology，hanzhong 723000，Shanxi ） Tutor：Kang Jinhui 【Abstract】This paper discusses the basic principle of PLC and the working principle of automatic washing machine. Put forward the implementation using PLC simulation method to control the full-automatic washing machine operation. The method is based on the function of the automatic washing machine design of ladder
全自动洗衣机控制系统 设计开题报告精选文档
TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8TTMSHHJ8】
重庆科技学院
毕业设计（论文）开题报告
题目 全自动洗衣机控制系统设计
学 院 电气信息工程学院
专业班级 自升本 2011-1
学生姓名 黄浩然 学号
指导教师
张跃辉
年月日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后 2 周内完成，经指导 教师签署意见及系主任审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式 （可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教 师签署意见。
3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于 10 篇，其它不少于 12 篇（不包括辞典、 手册）。
4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少 2000 字，其余内容至少 1000 字。
毕业设计(论文)开题报告
1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析
1）本课题目的及意义
随着科技的迅速发展，人民生活水平的不断提高，洗衣机的发展也变得十分 迅速。人们对洗衣机提出了更高的要求，性能更好，操作更简单，更节能，智能 化的实现等。所以现代的洗衣机控制从以前的机械式，继电器式，渐渐的向电气 电子式发展。
以前的洗衣机都存在一些问题，比如：对衣物的磨损和伤害大，噪声大，耗 电量大，耗水量大，洗净度较低，操作复杂和稳定性差等问题。为了改善传统洗 衣机的性能，本次课题将解决这些问题，来提高洗衣机的洗净率、降低磨损率、 噪声，做到节能环保，使操作更加简单和稳定性更好。
目前市场上大多数洗衣机都是采用单片机作为控制器，因为单片机成本低， 体积小巧、功耗低，操作方便；但是单片机对环境的适应能力较低，可靠性差， 编写程序相对复杂，且硬件的复杂性高，增大了维修的难度和成本费用。
本次课题采用 PLC 作为洗衣机控制器，PLC 工作的环境要求低，可靠性高， 抗干扰能力强，编程简单，容易受计算机控制；PLC 是整体模块，集中了驱动电 路、检测电路和保护电路及通讯连网功能，使硬件相对简单可靠，维护起来更加 的方便。但是 PLC 的成本相对较高，只适合在工业中运用而不适合民用。
本次设计采用 S7-200PLC 作为洗衣机控制器，通过传感器（水位传感器，浊 度传感器）对水位，洗衣浊度进行监测，编写 PLC 程序对电动机转向、洗衣机电 磁阀门的开度和开关进行控制，并且能够实现自动调节时间，选择洗涤方式，控 制水位等。
本课题主要着重于对全自动洗衣机的控制，要求洗衣机能实现进水、洗涤、 排水、脱水、自动停止的循环过程。让洗衣机工作更加稳定，操作简单可靠，提 高衣服洗净度，让洗衣机更加智能节能化。
全自动洗衣机毕业论文 第一章绪论 1.1全自动洗衣机的现状及发展方向 19世纪90时代脱颖而出的第一个新兴家用电器产品是洗衣机。70年代初年全国产量仅百台，70年代末年达到万台，到80年代年全国产量百万台，产量居世界之冠。这一时期以我国以自主研发洗衣机为主，生产企业也以国营和集体企业为主体，产品品种和质量水平与国际水平相差甚远。 随着我国改革开放的力度进一步加大，从而推动了家用全自动洗衣机发展行业的快速发展。到1985～1986年，已经达到空前未有的规模，几乎所有的专业厂都引进了国外的技术。当时日本技术是我国引进的主要对象，其中松下、东芝、三洋、夏普、日立技术都是引进的主要厂家。通过技术及生产设备的引进，大大加快了行业发展步伐，产品品种和质量大幅度提高。1988年全国总产量突破了一千万台大关，1989年达到最高峰的1046.7万台。此时，我国家用电动洗衣机产品仍以双桶洗衣机为主，同时套桶全自动洗衣机开始崭露头角，但全自动滚筒式洗衣机只有一家企业生产。到1990年全国共有59个家用电动洗衣机专业生产厂，除西藏以外的各省均有生产企业，家用电动洗衣机生产达到了空前的规模，生产企业数量和产量在世界上都是第一，产品质量也达到国外八十年代初期水平。 而现在的洗衣机真的是多种多样，在上海这样的大城市，双缸洗衣机购买的人已经是越来越少了，滚筒洗衣机和波轮洗衣机将成为市场的主流，使用洗衣机就是图个方便省力，现在的全自动洗衣机都符合人们的要求。那么洗衣机还会怎样进步或发展呢？归纳起来，有如下几个趋势。 高度自动化：现在洗衣机越来越高度自动化，只要衣服放入洗衣机，简单的按两个键，就会自动注水，一些先进的电脑控制洗衣机，还能自动的感觉衣物的重量，自动的添加适合的水量和洗涤剂，自动的设置洗涤的时间和洗涤的力度，洗涤完以后自动的漂洗甩干，更有些滚筒洗衣机还会将衣物烘干，整个洗衣的过程完成以后还会用动听的音乐声提醒用户，用户可以在洗衣的过程做其它的事，节省了不少的时间。总之，每一项技术的进步部极大地推动了洗衣过程自动化程度的提高。 健康化：现代人对健康格外的重视，对洗衣机也提出了更高的要求，有的洗衣机厂家采用纳米内桶，减少污垢附着，有的洗衣机设置有改进型漂洗程序，彻底漂净衣物上残留的洗涤剂，防止对人体的侵害。还有一些洗衣机采用臭氧进行
基于单片机的全自动洗衣机控制系统
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
目录 摘要.............................................................. 错误!未定义书签。Abstract .............................................................. 错误!未定义书签。1机械结构.. (1) 1.1.1外箱体 (1) 1.1.2弹性支承结构 (2) 1.1.3面框 (3) 1.2洗涤脱水系统 (3) 1.2.1盛水桶 (3) 1.2.2洗涤脱水桶 (4) 1.2.3波轮 (5) 1.3.传动系统 (5) 1.3.1电动机 (5) 1.3.2离合器 (6) 1.3.3电容器 (7) 1.3.4电动排水牵引器 (8) 1．4进水、排水系统 (9) 1.4.1进水电磁阀 (9) 1.4.2水位开关 (10) 1.4.3排水电磁阀 (11) 二、系统原理图： (13) 2.1 单片机的复位电路 (13) 2.1 单片机的复位电路 (14) 2.2 单片机的时钟电路 (15) 2.3 蜂鸣器报警电路 (15) 2.4 电动机的控制电路 (16) 2.4.1继电器的作用 (16) 2.4.2电动机控制电路的工作过程 (16) 2.5 进水/排水电路 (17) 2.5.1电动式排水牵引器 (17) 2.5.2排水电路工作原理 (17) 2.5.3进水电磁阀 (17) 2.5.4进水水电路工作原理 (18) 2.6开关复位电路 (19) 2.7 设置/开始、暂停电路 (21) 2.8 状态显示电路 (21) 2.9 甩干时开盖暂停电路 (22) 2.10 PCB板 (23) 三、洗衣机程序 (25) 3.1主要容 (25) 3.2主要功能 (25) 3.3程序介绍 (26) 四．调试过程 (38) 4.1硬件设置 (38) 4.2程序调试 (40)
内容摘要 本次课程设计的主要任务是全自动洗衣机控制系统设计，主要目的是采用可编程控制器（PLC）作为核心控制部件的全自动洗衣机控制系统的设计，这不仅是对所学知识的检验，更是对所学知识的巩固。本文主要介绍了洗衣机的结构，对全自动洗衣机的控制系统进行了分析，在此基础上提出了基于可编程控制器（PLC）的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了论证，根据洗衣机的工作原理，设计了流程及程序，对按钮及其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于洗涤，排水，脱水的时间均由PLC内计计时器控制，所以只要改变计时器参数就可以改变时间。我所设计的全自动洗衣机控制系统具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点，满足本次课程设计的要求。 关键词：可编程控制器；全自动洗衣机；I/O分配表；
目录 第一章引言 (1) 第二章系统总体方案设计 (2) 2.1 系统硬件配置 (2) 2.2 系统组成原理 (4) 2.3 系统可靠性设计 (5) 第三章PLC控制系统设计 (7) 3.1 控制要求分析，设计主电路 (7) 3.2 确定I/O信号数量，选择PLC类型 (11) 3.3 PLC主机I/O分配表 (13) 3.4 PLC主机I/O接线图 (14) 3.5 控制程序的编制 (15) 3.6 控制程序的调试 (21) 结论 (25) 设计总结 (26) 谢辞 (27) 附录 (28) 参考文献 (29)
第一章引言 从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动。然而在洗衣机出现以前，对于许多人而言，它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打，这些不断重复的简单的体力劳动，常常留给人的感受是：辛苦劳累。于是人类想怎样用身边的材料来帮人们干活,来减轻人们的体力劳动。 洗衣机就是人类智慧的结晶，它用来帮助人们解脱双手节省体力。随着时代的发展，人们并不满足那些简单的机器，只想要把脏衣物放进去，最后出来的就是一件干干净净、毫无损伤并且可以直接穿的衣服。人类凭借智慧和勤劳，终于就产生了现在的全自动洗衣机。 这篇设计论文是以西门子S7-200为主要载体，结合它对应的编程软件来对全自动洗衣机的控制进行编程，我不仅对它的硬件做了一些认知，还对这样一个程序对应的接口做了些了解。 根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC实现控制，说明了PLC控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点，对按钮、电磁阀、开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤，排水，脱水的时间由PLC内定时器和计数器控制，所以只要改变定时器和计数器参数就可以改变时间。我们可以把上面设定的程序时间定下来，作为固定程序使用,充分表现现代家电品的实用性。 在PLC问世之前，尤其是在洗衣机控制方面，工业控制领域中是继电器占主导地位。但是继电器控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状，PLC控制系统产生了。继1969年美国数字设备公司研制出世界第一台PLC，并且在通用汽车公司自动装配线上试用获得了成功，从而开创了工业控制新时期，从此可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来了。这一技术在许多领域都有广泛的应用，洗衣机当然也不例外。PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等。为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。
毕业设计（论文） 基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文 学生 指导教师 专业机电一体化 层次 班级 学号 日期
原创性声明 本人声明所呈交的毕业论文（设计）是我个人进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，已在毕业论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。 学生签名: 时间：年月日 关于论文（设计）使用授权的说明 本人完全了解《江西农业工程职业学院本、专科毕业论文（设计）工作条例（暂行规定）》对：“成绩为优秀毕业论文（设计），江西农业工程职业学院将有权选取部分论文（设计）全文汇编成集或者在网上公开发布。如因著作权发生纠纷，由学生本人负责”完全认可，并同意江西农业工程职业学院可以以不同方式在不同媒体上发表、传播毕业论文（设计）的全部或部分内容。江西农业工程职业有权保留送交论文（设计）的复印件和磁盘，允许论文（设计）被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。 [保密的毕业论文（设计）在解密后应遵守此协议] 学生签名: 时间：年月日 密级：
摘要 本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC 作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试 关键字：PLC 全自动洗衣机控制系统 PLC程序设计
摘要 本次设计主要采用PLC控制技术来设计全自动洗衣机控制系统，跟传统的洗衣机相比更具有智能，实时监控，人性化的功能。本系统最大的优点集中体现在：实现功能齐全、外围电路简单、时间计算精确以及可维护方便等。具有可靠性高、安全性好、开发价值高等一系列优点。 可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。在现代的社会，全自动洗衣机进入各个家庭，本文介绍了PLC用于全自动洗衣机的控制系统，其可改进现有技术的不足，简化结构，有利于降低成本和提高可靠性。 关键词：PLC、洗衣机、全自动 Abstract The design mainly adopts PLC control technology to design automatic washing system, compared with the traditional washing machine;it concludes a more real-time monitoring,human intelligence.Our greatest strengths embodied in：Function is strong and the external circuits is simple,time calculate accurately,and safeguard it conveniently.It has a high reliability,security and development of high value on a number of advantages. PLC is takes core to control devised the calculator technique as the in general use automation control equip to computer skills.Its function is strong,the credibility is high,the plait distance is simple,the usage is convenient,the physical volume is cleverly made,in these years,PLC is the extensive application,and drive for contemporary the industrial automation mainly pays one of the pillars.In the modern time,the Full-automatic washer is entering every family.The article introduces a new decelerating clutch,which is used in fully-auto washing machine,it can improve the current technology,simplify structure,it is also helpful to reduce cost and increases reliability. Keywords:PLC、washing machine、automation